井巷阶段运输大巷设计
井巷工程
上山：在运输大巷向上，沿煤岩层开凿，为1个采区服务的倾斜巷道下山：在运输大巷向下，沿煤岩层开凿，为1个采区服务的倾斜巷道一次成巷，是将巷道施工中的掘进、永久支护、掘砌水沟三个分部工程视为一体，统筹安排，在一定距离内，前后最大限度的同时施工，一次做成巷道分次成巷的实质是把巷道的掘进和支护两个分部工程分两次完成，是先以小断面掘完整条巷道，并架设临时支架，然后拆除临时支架进行永久支护煤与瓦斯的突出：在煤矿井下由于地应力和瓦斯的共同作用，在极短的时间内，破碎的煤和瓦斯由煤体内或岩体内突出，然后采掘空间抛出的异常动力现象巷道净宽度：指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平距离。
巷道净高度：直墙拱形巷道净高度指是从道渣面至拱顶内沿或锚杆露出长度终端的高度，包括净拱高和自底板起的壁高。
梯形巷道：巷道断面按底板水平，两帮与水平面呈相同的角度构成的巷道拱形巷道：巷道断面按底板水平，两帮垂直，顶板为弧形构成的巷道煤巷：沿煤层掘进的巷道，在掘进过程中，如果煤层占到4/5则成为煤巷直墙拱形和矩形巷道的净宽度：系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距梯形巷道净高度：是从底板至顶梁或顶部喷层面，锚杆露出长度终端的高度表土：覆盖在地壳上部的第四纪沉积物成为表土，也称为松散性岩石基岩：表土以下的固结性岩石称为基岩、岩浆岩、沉积岩、变质岩岩石的可钻性：可用钻速、钻进每米炮眼所需时间、钻头进尺、钻每米炮眼所磨钝的钎头数目等岩石可爆性：可用炸药单耗、爆破单位体积岩石所需炮眼长度、单位炸药的爆破量、每米炮眼的爆破量等轨距：是指直线线路上两条钢轨规头内缘之间的距离岩石的软化系数：岩石（或煤）的水饱和试件单轴抗压强度与干燥试件单轴抗压强度的比例。
岩石的软化性：岩石泡水后强度降低的性质岩石的碎胀性：岩石破碎后因间隙的增加使总体积增大的性质岩石的崩解性：岩石侵水后发生解体的性质井巷工程：从地面开始，开凿一系列的井筒、硐室及巷道等，其中包括巷道形状的设计、施工、组织管理等一系列的活动岩石：组成地壳的基本物质，由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律而形成的自然地质体，包括岩浆岩、沉积岩、变质岩岩块：从地壳中切取出来的小块体，不包含软弱面，近似认为各向同性的连续介质,。
井巷工程
井巷工程:占50~70%井筒、井底车场及硐室、主要石门、运输大巷、采区巷道、回风巷道、支护工程等设计和施工的基本原理与方法的学科井巷工程具有的特点：施工环境特殊，施工对象多变，施工方法多样，技术复杂，施工场地狭窄，地点受矿体赋存条件控制，支护结构和建井工程量必须考虑矿山服务年限一、巷道断面设计的原则巷道断面设计主要是选择断面形状和确定断面尺寸。
设计的原则是：在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高断面利用率，取得最佳的经济效果。
巷道断面设计的内容和步骤：㈠选择巷道断面形状、确定巷道净断面尺寸，并进行风速验算；㈡根据支架参数和道床参数计算出巷道的设计掘进断面尺寸，并按允许的超挖值求算出巷道的计算掘进断面尺寸；㈢布置水沟和管缆；㈣绘制巷道断面施工图，工程量表、材料消耗量一览表影响巷道断面选择的因素㈠作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。
㈡巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状不可缺少的重要因素。
㈢矿区的支架材料和习惯使用的支护方式，也直接影响巷道断面形状的选择；㈣掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定影响。
㈤需要风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和支护方式，有利于安全和具有经济效益。
三、调车工作㈠固定错车场调车法，㈡活动错车场调车，㈢专用转载设备四、提高装岩机工作效率的途径⑴积极推广和研究装岩、运输机械化作业线，不断提高装岩机工时利用率，缩短循环中的装岩时间。
⑵积极选用和研制高效能的装岩机，在现有设备中，要根据巷道断面大小选用装岩机。
对于双轨巷道尽量选用大型耙斗装岩机ZC-2型侧卸式装岩机或蟹爪式装岩机等大型装岩机。
一般情况下应避免同时使用两台装岩机或大断面选用生产能力小的装岩机。
⑶做好爆破工作。
当岩石的块度均匀、适宜，堆放集中，且底板平整时，装岩机的效率较高。
如ZC-20B型铲斗式装岩机当块度小于200~500㎜时工作效率最高。
部分转载机当岩石块度大于500㎜，则无法正常工作。
井巷工程-巷道断面设计
一、巷道净宽度的确定(续)
为了满足掘进机械化装载和铺设临时双轨调车，以及运输综采 支架的需要。巷道最小宽度：主要大巷为2.2m；采区巷道为2 m。 在确定曲线段巷道净宽度时，按
公式计算巷道的净宽，要考虑 矿车在弯道上运行，由于车体的 中心线和线路的中心线不相吻 合，发生矿车外边角外伸和矿车 内侧车帮内移现象，内侧和外侧 均要加宽0.2m。曲线段巷道加宽 范围：除曲线段外，用矿车运输 时与曲线段两端相联的各长2m的 直线段也要加宽；用电机车运输
管道的装设要求；人行高度要求；1.6m高度人行道宽度；设备上缘至拱
壁间最小安全间隙。
h7
D
n
b1
b2 K m
m1
a
A1
t
A1
C
a1
b
c1
B
h4
h5
h
h0
H1
H
h2
h3
ha
hc
hb
δ
B1
B2
二、巷道的净高度(续)
一般，架线电机车运输的巷道，按其中架线电机 车导电弓子和管道装设要求计算即能满足要求；其它 如矿车运输、仅铺设输送机或无运输设备的巷道一般 只按行人高度要求即能满足要求，但在人行道范围 1.8m以下，不得架设管线和电缆。
一、选择巷道断面形状、
年产90万吨矿井的第一水平运输大巷，一股眼务年限在20年以上，采
用 600mm轨距双轨运输的大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定的
岩层，故选用钢筋砂浆锚秆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。
第四节 巷道断面设计示例 (续)
二、确定巷道断面尺寸 ㈠确定巷道净宽度B 查表3-1知ZK10—6/250电机车宽A1=1060㎜，高h=1550㎜；1.5吨矿车宽 1050㎜，高1150㎜。 根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C=840㎜，非人行道一侧宽 a=400㎜。又查表3-2知本巷双轨中心线b=1300㎜，两电机车之间的距离 为：1300-（1060/2+1060/2）=240㎜ 故巷道净宽度B=a1+b+c1=a+2A1+C+t=400+2×1060+240+840=3600㎜。 ㈡确定巷道拱高h0 半圆拱巷道拱高h0=B/2=3600/2=1800㎜，半圆拱半径=h0=3600/2=1800㎜ ㈢确定巷道壁高h3 按架线电机车导电弓子要求确定h3 由3-8中半圆拱巷道拱高公式得
井巷工程课程设计
井巷工程课程设计设计人：学号：指导老师：设计题目：某煤矿年设计能力为90万，为低瓦斯矿井，采用中央分列式通风，其最大涌水量为300m3/h。
通过该矿第一水平翼运输大巷的涌量为160m3/h，采用ZK10--9/550架线式电机车牵引3t矿车运输。
大巷穿过的岩层为中等稳定，岩石的坚固性系数F=4~6，大巷需通的风量为28m3/s。
巷道内敷设一趟直径为200mm的压风管和一趟直径为100mm 的水管。
试设计该运输大巷直线段的断面及掘进施工爆破参数等。
在双轨左侧设有一交岔点，连接与该大巷垂直的一条平巷。
机车的运行速度为5m/s，交岔点材料石砌碹支护。
试对该道岔点进行设计。
第一章巷道断面及支护支架第一节选择巷道断面形状年产90万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在20年以上，采用900mm规矩的双轨运输大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用钢筋砂浆锚杆和喷射混凝土支护，巷道为半圆拱形断面。
第二节巷道断面尺寸的确定（一）确定巷道净宽度B查表3-1可知ZK10--9/550电机车A1=1360mm、高h=1550mm；3t 矿车宽1200mm高1400mm。
根据《煤矿安全规程》，取巷道人行侧道宽840mm，非人行道一侧宽a=400mm。
又查表6-1-4，知本巷双轨中线距离b=1600mm，则两电机车之间的距离为1600-（1360/2+1360/2）=240mm故巷道净宽度B=a 1+b+c 1=(400+1360/2)+1600+(1360/2+840)=4200mm.（二）确定巷道拱高 h 0半圆拱形巷道拱高h0=B/2=4200/2=2100mm.半圆拱半径R= h0=2100mm.（三）确定巷道壁高h 31．按架线电机车导电弓子要求确定h 3由表6-1-5中半圆形巷道拱高公式得h 3≥h 4+hc-212)()(b K n R +--式中，h 4为轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h 4=2000mm ；hc 为道床总高度。
采矿学必考题目及答案
一填空1 开采近水平煤层的采区称为盘区2 在倾斜分层走向长壁采煤法中，下分层采煤工作面滞后上分层工作面不少于3-4个月3 煤层群联合布置的采区上山布置的位置是煤组上部，煤组中部，煤组下部4 井底车场主井系统硐室的是井底煤仓5 在地质历史发展过程中，由含碳物质沉积形成的大面积含煤地带称为煤田6 用机械方法破煤和装煤，输送机运煤，单体支柱和铰链顶梁支护的采煤工艺系统是普采工艺系统7 仅为采煤工作面生产服务的巷道是回采巷道8 在近水平煤层中，用盘区石门代替盘区运输上山的这种布置称为石门盘区9 “DK615”的含义是单开轨型15 轨距600mm10 在井田范围内，经过地质勘探，煤层厚度和质量均合乎开采要求，地质构造比较清楚，目前可供利用的可列入平衡表内的储量称为矿井工业储量11 矿井井巷按其作用和服务范围不同可分为三类，分别是开拓巷道，准备巷道，回采巷道12 厚煤层分层开采的方法有倾斜分层，水平分层，斜切分层，水平分段放顶煤13 综采工作面移架顺序分为依次顺序式，分组交错式，成组整体顺序式14 采场通风方式有U型通风，Z型通风，Y型通风，H型通风，W型通风15 放顶煤开采中工作面内煤炭损失主要在有初采损失，末采损失，端头损失，采煤工艺损失16 盘区式准备方式的有上山盘区下山盘区石门盘区单翼盘区跨多石门盘区17 采区走向长度确定的影响因素是地质开采条件，生产技术条件，经济因素18 常用的井田划分方式按地质构造划分，按煤层，煤种分布规律划分，按煤层赋存形态划分，按地形地物界限划分，按人为境界划分19 综采工作面液压支架的移架方式依次顺序移架，分组交错式，成组整体顺序式20 井田的开拓方式有立井开拓，斜井开拓，平硐开拓，综合开拓，多井筒分区域开拓21 综采工作面端部斜切进刀有两种方式分别是不留三角煤端部斜切进刀和留三角煤端部斜切进刀22 井田开拓方式有立井开拓，斜井开拓，平硐开拓，综合开拓，多井筒分区域开拓23 柱式体系采煤法包括房式采煤法，房柱式采煤法和巷柱式采煤法24 “三量”是指开拓煤量，准备煤量和回采煤量25 我国按实际应用情况，准备方式可归纳为采区式，盘区式及带区式三种26 按车场所处位置不同可分为采区上部车场，采区中部车场，采区下部车场27 根据采煤工艺，矿压控制特点和工作面长度不同，采煤方法分为两大类分别是壁式体系和柱式体系28 根据煤层的间距不同，采区式准备方式有煤层群单层采区准备方式和煤层群采区联合布置准备方式29 综采工作面设备在搬运和安装中，支架的安装顺序包括前进式安装和后退式安装30 两个工作面布置三条回采巷道，其中运输巷为两工作面共用的工作面布置称作对拉工作面布置31 相邻采区之间隔离煤柱宽度一般为10m32 井巷式煤仓分类的是垂直式，倾斜式，混合式33 副井井筒与井底车场巷道连接的部分为中央水泵房34 长臂工作面长度一般在80-250m35 沿煤层底板布置综采放顶煤工作面，一次采出煤层全部厚度是指一次采全厚放顶煤36 只开煤房，不回收煤柱，留设房间煤柱支撑上覆岩层是指房式采煤法37 伪斜柔性掩护支架采煤法适用于厚度为2-6m38 采煤方法选择的原则是技术先进经济合理生产安全39 单位时间采区内同时生产的采煤工作面和掘进工作面产量总和是指采区生产能力40 500万吨-1000万吨的矿区设计能力属于大型矿区41 矿井生产的主要系统是运煤系统通风系统运料排矸系统排水系统42 综采工作面的主要设备有双滚筒采煤机，可弯曲刮板输送机，液压支架43 采煤工作面作业流程中应该编排内容的是采煤工作面范围内的地质煤层情况，采煤方法和采煤工艺流程，劳动组织循环表，排水照明设施及其布置图，供电设备管理设施图44 采区生产系统的是运煤系统，运料排矸系统，通风系统，供电系统，压气和安全用水系统45 上山布置的类型按其位置可分为两条煤层上山，一岩一煤上山，两条岩石上山，两岩一煤上山，三条岩石上山46 采区下部车场形式按装车站位置不同有大巷装车式，石门装车式，绕道装车式47 合理的开采水平垂高中阶段斜长划分应考虑的因素有煤的运输，辅助提升，行人条件，具有合理的区段数目48 普采工艺管理要点是加强机道支护，加强放顶线支护的稳定性，加强工作面端头维护，加强工作面“三度”49 影响准备巷道矿压显现的因素有地质构造，采深，倾角，煤岩性质，巷道布置50 矿井开拓延深方式的是直接延深，暗井延深，直接延深结合暗井延深，新开一个井筒，延深一个井筒，深部新开立井或斜井51 综采工作面采煤机进刀方式主要有直卧式进刀和斜进式进刀52 回采巷道的护巷方式有沿空留巷和沿空掘巷53 当煤层倾角小于12度时推广使用倾斜长壁采煤法54 采区上部车场的基本形式有平车场和甩车场55 井底车场内用于排水的副井主要硐室是中央水泵房56 井田范围内由已开掘的开拓巷道所圈定的尚未采出的可采储量是开拓煤量57 按机械化程度和使用的支护设备放顶煤开采可分为综采放顶煤和简易放顶煤58 在综采过程中，工作面遇到一些变化大的地质构造带时，其推进方式需要进行调整，通常转角小于45度时，称为调斜或调采59 薄煤层开采所采用的采煤机械是滚筒式采煤机和刨煤机60 甩车场斜面线路的连接系统，可以归纳为单道起坡系统和双道起坡系统61 井底车场存车线路与主要运输巷道相互平行的是卧式车场62 影响顶煤冒放性的主要因素的是煤层赋存条件，煤层厚度，工作面长度63 在划定的井田范围内，根据勘探资料计算而得，从而进行矿井设计和生产的依据指的是矿井储量64 井下与地面出入的咽喉，是全矿生产的枢纽是指井筒65 阶段运输大巷布置方式的是单层布置，集中布置，分组布置66 井底车场的通过能力与卸载方式有关67 沿空留巷属于无煤柱护巷68 巷旁支护的是木垛，矸石带，人工砌块69 利用三条区段平巷准备出两个采煤工作面称为对拉工作面70 主斜井用带式输送机运煤并兼做进风井时，风速不得超过4m/S71 沿空留巷时区段平巷的布置主要有前进式，后退式，往复式72 顶煤的破坏分区的是初始破坏区，破坏发展区，裂隙发育区，垮落破碎区73 影响矿井生产能力的因素有地质条件与开采技术条件，各生产环节的能力，储量条件，安全生产条件，经济条件74 采煤方法选择的依据包括煤层赋存条件，采煤技术发展和装备水平，管理水平，国家的技术政策，法规和规程75 矿井建设的顺序常安的原则是先浅后深，先小后大，先易后难，先斜井后立井，先改建后新建76 影响矿井生产能力的因素是地质条件与开采技术条件，经济条件，安全生产条件，储量条件，各生产环节的能力77 急倾斜煤层采煤方法有倒台阶式，伪斜长壁采煤法，伪斜柔性掩护支架采煤法，水平分段放顶煤采煤法，仓储采煤法78 综合开拓方式的类型有斜井-立井平硐-斜井平硐-立井平硐-斜井-立井主斜井-副立井79 井田划分原则是充分利用自然斜井，要由于矿区开发强度相适应的矿井数目和井田范围，照顾全局，直线原则，安全经济效果好80 长壁采煤工艺包括破煤，装煤，运煤，支护，采空区处理工序过程81 沿空掘巷采煤工作面接替有两种方式，分别是区段跳采接替和区段依次接替82 根据矿车的卸载方式不同，分固定箱式矿车和底卸式矿车两种83 采区下部车场按装车站位置不同，分大巷式装车式，石门装车式和绕道装车式三种类型84 根据进刀的位置不同，斜切进刀分端部斜切进刀和中部斜切进刀85 综放工作面液压支架分为单输送机高位放煤，双输送机中位放煤，双输送机低位放煤86 井底车场用于固定箱式矿车卸煤的主井硐室被称为翻笼硐室87 按照煤矿安全规程规定，运输大巷的断面要满足运输，通风，铺设管线和行人的需求88 当煤层倾角较小时可以采用沿煤层顶板穿层斜井开拓，煤层倾角较大时可以采用底板穿层斜井开拓89 按井筒形式不同，井田开拓形式有立井开拓，斜井开拓，平硐开拓，综合开拓多井筒分区域开拓90 无煤柱护巷有两种形式，分别是沿空留巷和沿空掘巷二名词解释1 阶段在井田范围内，沿着煤层的倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的具有独立生产系统的长条，每个长条成为一个阶段2 开拓巷道为全矿井，一个水平或若干个采取服务的巷道称为开拓巷道3 全部垮落法即采空区的顶板及时垮落，利用岩石的碎胀性，将采出煤炭空间充满的方法4 矿山压力由于开采引起的工作面周围岩体的力，叫矿山压力5 剥采比是开采单位煤量所需剥离的岩石量6 开采水平通常将设有井底车场，阶段运输大巷并且担负全阶段运输任务的水平称为开采水平7 准备巷道为一个采区或数个区段服务的巷道8 充填法即由地面或井下采集废石料把采空区重新充满的方法9 支承压力采煤工作面周围围岩中应力升高区的压力10 边帮由采场四周坡面及平台组合成的表面整体11 井田划分给一个矿井或露天开采的那一部分煤田12 回采巷道仅为采煤工作面服务的巷道13 缓慢下沉法当顶板本身具有缓慢挠曲下沉的性能时，随着工作面的推进，在采空区后方自行挠曲下沉使采空区闭合的方法14 矿山压力显现在矿山压力作用下，产生的一系列力学现象15 台阶露天开采过程中，为满足采运工作的需要，往往把露天采场划分为具有一定高度水平或倾斜分层，每一个分层称为一个台阶三简答题1 简答井田开拓主要研究和确定问题答：问题有：1确定井筒的形式，数目及其配置，合理选择井筒及工业场地的位置2，合理确定开采水平数目及位置3，布置大巷及井底车场4，确定矿井开采程序，做好开采水平的接替5，进行矿井开拓延伸，深部开拓及技术改造6 合理确定矿井通风运输及供电系统2 简答采空区处理方法种类答：采空区处理方法有：1，全部垮落法2，充填法3，刀柱法4 缓慢下沉法3 简答综采放顶煤放煤的主要方式答：1，多轮分段顺序等量放煤2，多轮间隔顺序等量放煤3，单轮，间隔，多口放煤4 简答采区巷道联合布置的优缺点答：优点1，生产集中2，改善巷道维护条件3，改善运输条件，简化矿井运输系统4，提高采出率，减少煤炭损失缺点岩石巷道掘进工程量大，准备新采区时间长，巷道之间联系和通风系统复杂，要求较高的生产管理水平5 简答平硐开拓的优缺点答：优点1，井下煤炭运输不需转载即可有平硐直接外运，因而运输环节和设备少，系统简单，费用低2，平硐地面工业设施较简单，不需结构复杂的井架，绞车房和硐口车场3，无需在平硐内设水泵房水仓等硐室，减少许多井巷工程，省去排水设备，排水费用大大减少，对预防井下水灾较为有利4，平硐施工条件较好，掘进速度快，可加快矿井建设5，不留或少留工业场地煤柱，煤柱损失少缺点：受地形及埋藏条件限制，只有在地形条件合适，煤层赋存较高的山岭，丘陵或沟谷地区，且便于布置工业场地和引进铁路，上山部分的储量大致满足同类型水平服务年限要求时采用平硐开拓。
《井巷工程课程设计》题目参考
井巷设计题目1．单轨平巷设计。
该平巷为某铜矿运输巷道，服务年限20年。
设计长度160米，巷道运输量600吨/天。
该平巷布置在矿体下盘，下盘为泥质白云岩与板岩，不稳固，f=4~6；体重为2.60吨/米3，松散系数1.60。
最大涌水量25.32米3/小时。
巷道通风量12米3/秒。
设计进尺40米/月。
矿山设计年产量70万吨/年。
2．单轨平巷设计。
该平巷为某铜矿上盘运输平巷，服务年限17年。
设计长度130米，巷道通过能力550吨/天。
矿体上盘为青灰色白云岩，f=6~8，稳固。
围岩体重2.78吨/米3，松散系数1.56~1.91。
最大涌水量30米3/小时。
巷道通风量7.73米3/秒。
设计进尺45米/月。
矿山设计年产量63万吨/年。
3．双轨运输大巷设计。
该平巷为某矿阶段运输巷道，服务年限32年。
设计矿山年产量90万吨/年，大巷长度为270米，巷道通过能力2200吨/天。
矿体上盘为紫红色板岩，f=6, 节理发育，不稳固；下盘亦为紫红色板岩，f=7，比较稳固。
矿体与围岩接触面整齐，极易与顶板脱离，上、下盘的体重均为2.80吨/米3，松散系数1.80。
大巷最大涌水量330米3/小时，通风量7.73米3/秒。
设计进尺35米/月。
双轨大巷与山坡地表相通，山坡坡底有河流。
4．单轨巷道设计。
该巷道为某钼矿穿脉巷道，设计服务年限10年。
矿山设计年产量50万吨/年，平巷长度70米，巷道运输量800吨/天。
围岩为石英斑岩，f=6~8, 中等稳固及不稳固，围岩含有一定的品位。
围岩的体重为2.70吨/米3，松散系数1.63。
最大涌水量20米3/小时。
巷道通风量5.30米3/秒。
设计进尺48米/月。
5．双轨平巷设计。
该平巷为某铜矿中段运输大巷，服务年限20年。
设计长度200米，巷道运输量1800吨/天。
该平巷布置在矿体下盘，下盘节理较发育，中等稳固，f=4~6；体重为2.68吨/米3，松散系数1.43。
最大涌水量150米3/小时。
巷道通风量49米3/秒。
井巷设计
（1） 选用支护参数
采用锚喷支护，根据巷道净宽3.6m、穿过中等稳定岩层，属于类围Ⅲ岩、服务年限为25年以上等条件，得锚喷支护参数
锚杆长度由公式L=n(1.1+B/10),n围岩稳定系数，对于稳定性好的围岩n取1：对于稳定性较差的围岩n取1.1；对于不稳定围岩n取1.2
(二)确定巷道拱高
半圆拱形拱高h0=B/2=3600/2=1800mm
(三)确定巷道壁高h3
（1）由表知半圆拱h0=B/2=3600/2=1800mm。半圆拱半径R=h0=1800mm。
按架线电机车导电弓子要求确定h3
由表知半圆形巷道壁高公式得
h3≥h4+hc- =2000+380-854=1526mm
6.根据设计的断面图，编制爆破作业图表。包括爆破原始条件，三个方向的炮眼布置图、爆破参数、预期爆破效果表。
设计要求：
1. 在规定的时间内认真、独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。作到分析论证清楚、论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使设计成果达到较高水平。
2. 要通过计算确定的，必须有必要的计算步骤和过程。要参照有关规范和经验确定的，请说明确定理由。设计参照依据：《煤矿安全规程》、《煤矿井巷工程质量验收规范》、《煤矿巷道断面和交岔点设计规范》、《煤矿矿井采矿设计手册》、《井巷工程》东兆星等．
炮眼深度可按月计划进度确定，即L =1.92m
式中
L—炮眼深度，m； Ly—计划月进尺，140m；
N—每月实际用于掘进的天数，30d
n—每日完成掘进循环次数，3次； η1—正规循环率，0.9；
η—炮眼利用率，0.9；
根据气腿凿岩机最佳深度范围(1.8—2.5)，确定炮眼深度为2.0m×150g×160mm，所以，确定炮眼直径为40mm。
井巷设计与施工课程设计
井巷设计与施工课程设计 Revised final draft November 26, 2020《井巷设计与施工》课程设计姓名：学号：专业：指导老师：2012 年 12 月 21 日设计条件某矿年设计能力为500万吨，低瓦斯矿井，采用中央分列式通风，其最大涌水量为300m3/h。
通过该矿第一水平南翼运输大巷的涌水量为260m3/h，采用ZK20--9/550架线式电机车牵引5t底卸式矿车运输。
大巷穿过的岩层为中等稳定，岩石的坚固性系数f=4~6，埋深800m，长1450m，大巷需通过的风量为38m3/s。
巷道内敷设一趟直径为200mm的压风管、一趟直径为100mm 的水管及通讯、动力、信号电缆各一趟。
该巷道的施工进度要求：240米/月。
目录一、巷道断面施工图设计（一）巷道断面形状大巷穿过的岩层为中等稳定，岩石的坚固性系数f=4～6，埋深800m。
该巷道要求服务年限长，通风阻力小。
因此选用圆弧拱形巷道断面，而为了简化设计和方便施工，选用半圆拱行巷道断面。
（二）道床参数1、巷道钢轨型号采用ZK20--9/550架线式电机车牵引，5t底卸式矿车运输，要求钢轨轨距为900mm，因此钢轨型号应选用30kg/m。
（根据课本P9表1-4）2、轨枕规格采用钢筋混凝土轨枕，轨距900mm，轨枕全长1200mm，全高145mm，上宽170mm，下宽200mm。
（根据课本P9表1-5）3、道碴高度由于选用钢轨型号为30kg/m，因此取道床总高度为360mm，道碴高度取200mm，道碴面致轨道面垂高取160mm。
（根据课本P10表1-6）（三）管线布置位置压风管和水管设置在人行道一侧，压风管在下，水管在上，压风管下部距水沟盖板高度为。
通讯和信号电缆也设置在人行道一侧，电缆悬挂在管道上方，电缆下部与水管上部距离为，且取电缆两个悬挂点间的距离为3m。
动力电缆布置在人行道另一侧，距离道碴面。
（四）巷道净断面尺寸1、巷道净宽度巷道直线段净宽度B由三部分组成，分别是非人行道一侧宽度a、人行道的宽度c、运输设备的最大宽度A和两列对开列车最突出部分之间的距离t。
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课程设计课程名称：井巷工程设计设计题目：阶段运输大巷设计学院：国土资源工程学院专业：采矿工程年级： 2010级学生姓名：张利朝学号： 201010104217 指导教师：张成良日期： 2012年12月26日昆明理工大学国土资源工程学院目录一、设计目的 (4)二、设计任务 (4)三、巷道断面设计 (4)（一）巷道断面形状的选择 (4)（二）确定巷道净断面尺寸 (4)（三）巷道净断面积（通风断面）与风速校核 (9)（四）水沟设计与管线布置 (10)（五）工程量计算 (11)（六）绘制断面图 (12)（七）井巷掘进 (12)（八）井巷掘进工程安排 (17)①钻眼工作 (17)②装药爆破工作 (18)③通风工作 (18)④装岩工作 (19)⑤支护工作 (20)⑥掘进期间的辅助工作 (20)⑦工程循环图表 (21)阶段运输大巷设计一、设计目的：结合所学相关井巷开拓、凿岩爆破方面的知识，并熟练运用AutoCAD-2012计算机辅助制图，完成对阶段运输大巷的设计内容，从而为全面地掌握所学知识，并提高对实际生产问题的分析和操作能力，并为以后的工作打下坚实的基础。
二、设计任务：该平巷为某矿中段运输巷道，服务年限20年。
大巷长度为420米，进尺30米/月。
巷道通过能力2000吨/天。
矿体下盘围岩f=6。
围岩体重2.15吨/米3，松散系数1.21。
大巷最大涌水量80米3/小时，通风量50米3/秒。
矿山年产量70万吨/年。
三、巷道断面的设计：（一）巷道断面形状的选择由题目知，此巷道服务年限20年，则选取永久性的支护方式。
矿体下盘围岩较软（f=6），故采用混凝土砌碹，断面选用三心拱，拱与墙同厚度，取d0 =T=300mm（二）确定巷道净断面尺寸1）巷道净宽度根据该矿年产矿70万吨，可根据下表查出，该矿选用的电机车为ZK10-7/250型架线式电机车，轨距取762mm；选用YGC2（7）固定矿车。
运输设备最大宽度（电机车）b=1360mm，双轨运输，两条线路中心距F=1600mm经换算，得两运输设备之间的间隙为：m = 1600-（1360/2+1360/2）=240mm取运输设备到支架的间隙b1=300mm，人行道宽度为b2=900mm，则：巷道净宽为：B0=2b+m+b1+b2=2×1360+240+300+900=4160mm掘进宽度为：B=B0+2T=4160+2×300=4760mm2）确定三心拱参数取拱高为巷道净宽的1/3，有关参数如下：拱高：f0=B0/3=4160/3=1387mm（这里取值1390mm）R=0.692B0=0.692×4160=2880mmr =0.262B0=0.262×4160=1089mm（取1090mm）3）轨道参数选择根据采用的运输设备，查表和表，选用22kg/m的钢轨；采用钢筋混凝土轨枕，h6=400mm，h5=250mm4）确定墙高①根据架线要求确定墙高。
已知：r =1090mm；A=b/2+b1=1360/2+300=980mm取K=400mm，则cosβ=（r-A+K）/(r-250)=（1090-980+400）/（1090-250）=0.606<0.554表明导电弓子已进入小圆弧范围内，根据《安全规程》，取H1=2000mm，得：h3=H1+h6-{（r-250）²-（r-A+K）²}1/2=2000+400-22400（+-）-=1733mm-（10909802501090）②按行人要求确定墙高。
h3=1900+250-22100-=1694mm（-10901090）③根据管路要求确定墙高。
根据现场实际情况布置管路，只要满足《安全规程》即可。
以上计算结果取最大值，所以从底板算起至墙高为1733mm（取1735mm）运输量与电机车质量、矿车容积、轨距、轨型的一般关系常用钢筋混凝土轨枕规格(三)巷道净断面积（通风断面）与风速校核： 1）巷道净断面积：S 净=B 0（h 2+0.262B 0）=4160×（1590+0.262×4160）≈11.2m ² 2）风速校核： v =46.42.1150Q ≈=净S <6m/s 符合要求 巷道允许最高（四）水沟设计与管线布置： 1）水沟坡度与巷道坡度相同，取3‰2）根据涌水量为80m ³/h ，水沟采用混凝土碹砌。
经计算，水沟上宽300mm ，下宽260mm ，深度240mm ，水沟净断面如下图，净断面积：S 净水沟=2240260300⨯+）（=0.067m ²3）动力电缆布置在非人行道一侧，通讯、照明电缆布置在人行道一侧，距离供水管300mm 。
电缆用电缆架悬挂。
4）供水管布置在人行道一侧，距离道渣面1900mm 用锚杆悬挂；压风管与供水管平行布置，且位于水管之上。
电缆不应悬挂在风管或水管上，不得遭受淋水。
电缆上严禁悬挂任何物件。
电缆与压风管、供水管在巷道同一侧敷设时，必须敷设在管子上方，并保持0.3m以上的距离。
井筒和巷道内的通信和信号电缆应与电力电缆分挂在井巷的两侧，如果受条件所限：在井筒内，应敷设在距电力电缆0.3m以外的地方；在巷道内，应敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方。
（五）工程量计算：1）巷道掘进宽度：B=B0+2T=4160+2×300=4760mm2）巷道拱面积：S拱=1.33（B0+T）d =1.33×（4160+300）×300=1.78m²3）巷道墙面积：S墙=2h3T=2×1735×300=1.04m²4）巷道基础面积：S基=（m1+m2）T+m1e=（500+250）×300+500×100=0.28m²5）巷道掘进面积：S掘进=Bh3+0.262B02+(1.33B0+1.55d0)d0=4760×1735+0.262×4160²+（1.33×4160+1.55×300）×300=14.59m²6）每米巷道碹砌所需材料：V=V拱+V墙+V基=1.78+1.04+0.28=3.10m³（六）绘制断面图。
根据上述计算结果，按规定的比例尺（1:50）绘制巷道断面图：（七）井巷掘进一、爆破参数的确定（1）炮孔布置（如下图）①掏槽形式及掏槽孔参数。
因为掘进断面积较大，为取得好的掏槽效果，掏槽孔为5个，空孔1个。
②辅助孔参数。
根据可选参数400-800mm，选取孔间距为700mm③顶孔，根据参数可选400-600mm，取顶孔间距为500mm，为优化断面成型质量，使爆破后的壁面保持平整光滑，施爆时采取光面爆破④边孔。
取炮孔间距为680mm⑤底孔。
取底孔间距为600mm（2）爆破参数的确定凿岩机钻孔直径为40mm，孔深2.2m。
根据公式求出孔数为44个，使用2号岩石炸药，炸药单耗为1.48kg/m³，每循环炸药总消耗量为38.1 kg，爆破各项参数（见下表）二、爆破图解：（1）三心拱断面起爆网络图：掘进断面起爆网络图（2）起爆顺序：根据断面面积14.59㎡，合理布置炮孔。
炮孔总数44个：掏槽孔5个，方式倾斜掏槽。
空孔1个。
周边孔22个，均匀排布在掘进巷道周边，辅助孔16个。
详细如下表：（3）炮孔装药结构图：（周边孔装药）（掏槽孔装药）（辅助孔装药）三、安全防护：实施爆破之前，先在职工居住区的安全距离300米处设置隔离栏网，之后，钻孔，装药，堵塞，起爆都必须严格按照《爆破安全规程》进行，并有技术人员现场指导和监督，注意各个环节的安全要素，爆破振动、冲击波、个别飞散物的影响，务必确保当地居民和爆破作业人员的生命财产安全。
由于巷道掘进爆破会产生大量的有毒烟尘，故有必要在爆破后第一时间加强空气通风排毒，采用内压式和外抽式结合通风，每次爆破后通风25-30分钟，再进行渣料装载运出。
（如下图）（八）井巷掘进工程工序安排：一、钻眼工作：如上表中，每次爆破断面炮孔总长度为99.2m，布置三台气腿式凿岩机，3个人平行作业，外加1人进行辅助工作。
二、装药爆破工作：两人同时进行装药，网络连接，爆破工作。
三、通风工作：爆破后，立即进行持续15min的通风工作，然后进入下一段程序。
四、装岩工作：当爆破、通风、检查、排除危岩（找顶）等工作结束后，就开始对工作面进行装岩、调车、清理等工作。
在此过程中，严格执行敲帮问顶制度。
对爆破产生的大块进行小的二次爆破或者采用电锤敲击使其破碎。
结合设计的运输巷道和使用的侧卸式装岩机，以及我国统计的采用不同调车和转载方式时装岩机的工时利用率，采用S4梭式矿车进行调车工作。
装岩工作进行时，在距工作面一定距离的位置，同时展开支护工作。
五、支护工作：由于该题目的服务年限为20年，故采取永久性支护。
选用钢筋砂浆锚杆和喷射混凝土支护。
钢筋直径为12mm，砂浆用425号普通硅酸盐水泥、粒径小于3mm的中细砂加水拌和而成，其配合比为，水泥:砂=1:2.5，水灰比为0.38～0.42。
锚杆长度为2000mm，锚固长度为300mm，直径为18mm，仅布置于巷道拱部，间距为800mm、排距为800mm。
支护厚度为300mm。
六、掘进期间的辅助工作巷道普通断面在进行爆破后应立即打锚杆，并喷射混凝土，加盖模板，作为临时支护；道岔部分进行断面施工时，完成爆破后应立即架设临时支架以维护顶板，以防止掘、砌之间巷道的顶、帮岩石跨落轨道及管路(压风管、水管、风筒)接长的时间安排轨道的进尺随着掘进工作面的推进而增加，与打眼同步进行；管路（压风管、水管、风筒）的接长与装岩、转运同时进行。
局部通风机提供动力，通过风筒对掘进工作面进行压气供应，风筒距工作面的距离保持在10m左右；由于掘进的巷道有3%的坡度，对工作面产生的涌水可以通过已掘出的水沟进行排水。
掘进测量工作也随着掘进的进行而同步展开，用激光指向仪定向，中线为巷道断面正中心，用经纬仪确定坡度。
按照设计要求在作业面上画出炮眼数目、分布位置。
保证掘进工作按照设计要求顺利进行。
七、循环图表巷道总工程420m，每月进尺30m，14月竣工，每月掘进天数20天。
10天休整。
２１。